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Convertendo um despertador chinês para ser alimentado por USB. Desmontamos um despertador chinês que custa US$ 1. Para o circuito "Circuito de alimentação do relógio eletrônico da rede"

Havia a necessidade de produzir um determinado número de “pisca-piscas” utilizando LEDs. Cada um possui 4 LEDs. Não importa como ele pisca, desde que atraia atenção. A fonte de alimentação é independente, apesar de esses piscas serem instalados em automóveis.

Imediatamente surgiu a ideia de usar relógios chineses com despertador para esse fim (você pode passar sem despertador).
Prós: após retirar o dial com caixa transparente, obtemos uma caixa pronta para o aparelho com compartimento de bateria. O circuito do relógio é utilizado em sua totalidade, basta dessoldar os cabos da bobina do motor de passo da placa e jogar fora as engrenagens. Você não precisa jogá-lo fora – há energia suficiente para alimentar também o motor de passo. Ou seja, ao mesmo tempo que funciona como “pisca-pisca”, o relógio também mostra as horas...

A saída do circuito é bastante poderosa. Dois LEDs ligados consecutivamente piscam sucessivamente com uma frequência de 1 segundo.
Naturalmente, uma bateria de 1,5V não é suficiente. Coloquei duas baterias - é o suficiente. As quedas de tensão no LED são de 1,7-2V (experimentei diferentes normais, grandes e pequenas, exceto as superbrilhantes).
Os LEDs piscam quando a alimentação cai para 2,2V, o que será normal quando alimentado por dois elementos de 1,5V, pois se cair para 2,2/2=1,1V o circuito ainda funcionará. O próprio circuito, naturalmente, continua operando com uma tensão de 1V.

Um resistor conectado em série com a fonte de alimentação mostra que o circuito consome corrente apenas quando o LED pisca – uma vez por segundo. Duração do pulso 30ms.
Com um LED com queda de 1,7V, o consumo de corrente por pulso é de 26mA, e com queda de 2V - 12mA com tensão de alimentação de 2,2V.
Com fonte de alimentação de 3V, com LED de 1,7V, o consumo de corrente por pulso é de 52mA, e com LED de 2V - 30mA. O brilho não é ruim. Apesar da curta duração do flash, ele é claramente visível mesmo durante o dia.

Se você conectar uma corrente de 50mA através de um LED, então com um número total de 4 unidades. e o -2º trabalhando ao mesmo tempo, você obtém um consumo total de 100mA por segundo durante 30ms. O valor efetivo do consumo de corrente é 30/1000*100=3mA. Se a capacidade da bateria for de pelo menos 100 mAh, o pisca-pisca poderá funcionar 100/3 = 33 horas. Com 12 horas por dia, isso seria 33/12 = 2,7 dias. Você precisa aguentar três dias... Isso é suficiente?

Curiosamente, o circuito em si funciona perfeitamente sem problemas desde a “coroa” em 9V! Os LEDs piscam, é claro, ainda melhor.
É verdade que a coroa está enrugada, a tensão nela é de 8,6V e, no momento em que o LED pisca, a tensão cai para 6V.
Com LED de 1,7V, o pulso de corrente é de 172mA, e com LED de 2V - 132mA.
Nada esquenta ou trava. A corrente média é 30/1000*172mA=5,2mA com dois diodos de 1,7V. Então, essa coroa já funcionou (para teste) por quase um dia (antes já estava no multímetro digital há um ano).
É interessante que com o aumento da tensão (corrente), dois LEDs conectados em paralelo sem resistores de equalização piscam da mesma maneira - a diferença não é perceptível a olho nu. Porém, quando é menor, é necessário instalar resistores, caso contrário, um LED (com tensão menor) acende, mas o outro não.

Está tudo bem, mas quero que seja ainda melhor...
Ou seja, como alimentar o circuito a partir de um elemento de 1,5V?
No circuito, você pode conectar na saída de um oscilador de quartzo a 32,768 kHz, mas a amplitude ali é pequena (até 3V pico a pico), mesmo quando alimentado pela coroa (com componente constante de 3V).

Por favor, informe como usar esta saída fraca para implementar um regulador de impulso chave.

E a segunda pergunta: qual a amplitude máxima da corrente do LED?

A julgar pela inscrição no próprio relógio, este ainda é um despertador japonês, mas não estamos interessados ​​​​no fabricante, mas nas peças que podem ser retiradas deste aparelho barato :)

Estou desmontando este despertador não só para tirar as peças necessárias dele, mas pelas fotos você também pode montá-lo se já tentou consertá-lo anteriormente) Primeiro, retiramos a caixa interna com o relógio da caixa transparente.

Remova cuidadosamente as setas.

Na parede posterior você precisa remover os botões de ajuste do relógio.

Agora abra as travas plásticas nos quatro lados do despertador. Tenha cuidado, as travas quebram facilmente!

Na parte inferior do relógio há um motor elétrico composto por placas de metal com uma bobina de fio de cobre e um ímã permanente combinado com uma pequena engrenagem. Este motor elétrico opera a partir de pulsos de corrente fornecidos por um microcircuito na placa.

Remova as engrenagens superiores.

Retiramos a bobina do motor elétrico e a divisória plástica. Os fios da bobina são muito finos e qualquer movimento impreciso da mão pode quebrar o fio!

Removemos as engrenagens.

Não preciso mais deste despertador, então arranquei a bobina do motor.

Dobramos os contatos de metal do despertador e retiramos o equipamento.

Um por um, arrancamos os contatos do quadro elétrico e os prendemos aos pinos plásticos da caixa;

A placa possui um microcircuito moldado, quartzo e um pequeno alto-falante montado em fios. Esta placa pode ser usada como dispositivo de segurança ou outro dispositivo para emitir sinal sonoro. Falarei sobre tais circuitos mais de uma vez nas páginas do site;

Não se apresse em jogar fora a caixa plástica; ela ainda contém um compartimento para bateria e também pode ser usada como caixa para um dispositivo de segurança.

As engrenagens do despertador podem ser usadas para vários artesanatos.

Saudações a todos! Resolvi escrever sobre como montar um sistema de alarme simples a partir de um relógio chinês. Compramos ou encontramos um despertador chinês quebrado - o principal é que a campainha toca e não precisamos de mecanismo. eu peguei esse
Em seguida, desaparafuse cuidadosamente os parafusos e remova o mecanismo do corpo
Em seguida, tomando cuidado para não quebrar as travas, remova a tampa traseira desta caixa preta. Tiramos todas as engrenagens, dessoldamos a bobina pequena - então você pode usá-la
Removemos o contato da campainha do despertador - ele vem da potência negativa e toca o contato da placa, acontece que o despertador toca quando a potência negativa entra em contato com o contato da placa - ou seja, o circuito dá um sinal sonoro quando está fechado. A peculiaridade deste circuito é a sensibilidade muito alta e uma grande resistência de entrada, e também o fato de que se for aplicada energia positiva ao contato, a campainha não emitirá um sinal sonoro (sim, esqueci de fazer isso). escreva, removendo o mecanismo e as engrenagens - não arranque o próprio alto-falante). Precisamos deste despertador para dar um sinal quando o cabo de sinal quebrar, só precisamos soldar a resistência de 30-70 quilo-ohms à fonte de alimentação. negativo e a almofada de contato do despertador soldamos o fio na mesma almofada. Solde o segundo fio ao positivo de potência aqui
Gostaria de observar imediatamente que os fios e a resistência precisam ser soldados diretamente no lenço, e não nos condutores de energia que vêm da bateria - eles estão cobertos com alguma coisa e são difíceis de soldar. O circuito funciona assim - um circuito de segurança feito de fio esmaltado fino fornece mais energia para a almofada de contato, assim que ela quebra - menos energia é fornecida à almofada através da resistência e o despertador toca. Fundimos os terminais para conectar o cabo na caixa, soldamos a fiação da placa a eles, montamos a caixa e pronto - o sistema de alarme está pronto). Fiz a saída simplesmente com fio de cobre. Usei esse peso em caminhadas para vigiar o estacionamento à noite. Enfiei galhos no chão em círculo e os enrolei com um fio fino de esmalte, na altura logo abaixo do joelho. Sem poupar fio, você pode fazer vários perímetros circulares de uma só vez. Coloquei a caixa perto da tenda para poder ouvir claramente o sinal. O fio esmaltado foi limpo de verniz com fósforos - primeiro foi recozido no fogo com um movimento rápido, se segurar um fio fino na chama por muito tempo ele derrete, depois foi limpo de fuligem com uma caixa de fósforos; ralador e enrolado em terminais de fio de cobre.

Os radioamadores encontram todos os tipos de usos para itens usados ​​ou danificados. Um bom exemplo é o despertador de quartzo chinês, com o qual são preenchidas diversas barracas com enfeites eletrônicos. A coisa é barata, funciona com precisão, toca (bipa) alto, mas azar - as peças do mecanismo de plástico se desgastam rapidamente e o despertador começa a emperrar. Não pode ser consertado, então basta jogá-lo fora e comprar um novo.

Mas não se apresse em jogá-lo fora! Dentro do despertador há um pequeno lenço com bipe. Isso pode ser usado. Por exemplo, você pode fazer um sensor que emitirá um sinal sonoro, sinalizando que as fraldas do bebê estão molhadas ou que algum tipo de caixa d'água está transbordando (Fig. 1).

E montando o circuito conforme a Figura 2, você consegue um dispositivo que tem o efeito contrário, que, ao contrário, irá chiar quando o meio entre os contatos da sonda E1 e E2 estiver seco. Isso pode ser usado para sinalizar que o solo de um vaso de flores está secando ou que algum tipo de reservatório de água está vazio.

Os diagramas mostram a placa com o tweeter como fica quando removida do gabinete.

O design dos contatos da sonda depende da aplicação específica. Mas é desejável que sejam de aço inoxidável. No circuito da Figura 2, o valor do resistor pode ser ajustado para que o circuito possa responder a um certo grau de secura.

Montando o circuito conforme a Figura 3, é possível fazer uma espécie de alarme. O sensor E1 aqui é um sensor reed padrão para sistemas de segurança. No entanto, também poderia ser um trem explosivo comum.

Por exemplo, você está comendo em um trem e algum criminoso está tentando roubar sua mala. Amarre sua mala com um fio fino enrolado em algum objeto fixo (por exemplo, um suporte de prateleira) e conecte as pontas desse fio em vez de E1. Se você puxar a mala, o fio se romperá e o alarme disparará.

Mas se o sensor for um sensor de curto-circuito, por exemplo, o interruptor da porta de um carro é pregado na porta de um armário. - você precisa fazer um diagrama conforme a Figura 4

Aliás, apesar do mecanismo defeituoso, existe a chance de retornar pelo menos parcialmente o despertador às funções anteriores - transformá-lo em um despertador fotográfico que sempre vai te acordar exatamente de madrugada (Fig. 5).

O circuito utiliza um fotodiodo doméstico FD-320, porém também pode ser FD-263, FD-611. Um fotodiodo é conectado em vez de contatos, na direção oposta (de acordo com um circuito fotorresistor). No escuro sua resistência é alta e o despertador fica silencioso, mas com iluminação suficiente a resistência do fotodiodo diminui e ele liga o bipe.

Sensibilidade à luz no diagrama da Fig. 5 depende inteiramente da sensibilidade do fotodiodo, mas. se necessário, pode ser ajustado incluindo resistores adicionais em série (se a sensibilidade precisar ser reduzida) ou em paralelo (se a sensibilidade precisar ser aumentada).

Estruturalmente, é mais conveniente deixar o lenço com o bipe no corpo do despertador (não é preciso pensar no compartimento da bateria). Todos os dispositivos consomem uma corrente mínima no modo silencioso, mas para reduzir ainda mais essa corrente, você pode cortar os fios que vão do lenço ao eletroímã de passo (o mecanismo está danificado, então por que desperdiçar corrente).

Você pode remover o próprio eletroímã e as engrenagens, abrindo espaço para outra coisa, por exemplo, um fotodiodo ou terminais para conexão de sensores. Entretanto, um fotodiodo também pode ser adicionado a um despertador em funcionamento, ligando-o de acordo com o diagrama da Fig. 5, mas paralelamente aos seus contatos de chamada.

Um uso fora do padrão pode ser encontrado para um despertador absolutamente funcional. Por exemplo, usando um despertador de quartzo, você pode medir o tempo total que algum circuito fica em algum estado, indicado por um LED normal. Para fazer isso, você precisa remover a bateria de um despertador em funcionamento e conectar o circuito do despertador em paralelo com este LED indicador (observando a polaridade).

Agora, enquanto o LED estiver aceso, o despertador fará a contagem regressiva do tempo e, quando o LED estiver desligado, o mecanismo do relógio do despertador parará. Se no momento inicial os ponteiros estão posicionados nas 12 horas, então no futuro, pela sua posição, pode-se avaliar a duração total do funcionamento do circuito no estado indicado por este LED.

Infelizmente, é difícil utilizar o sinal sonoro de um despertador desta forma (por exemplo, para avisar sobre o tempo máximo de operação do circuito), pois ao soar o despertador consome uma corrente de cerca de 30-50 mA, enquanto a corrente através do LED na maioria dos circuitos é muito menor e só é suficiente para manter o progresso.

Em outro caso, os contatos de fechamento do mecanismo do despertador podem ser retirados com fios de montagem e utilizados, por exemplo, para ligar um dispositivo em um determinado horário. Ao mesmo tempo, você deve saber que o design dos contatos é tal que eles ficam fechados por um tempo significativo - cerca de 20-60 minutos (diferente para diferentes instâncias).

Os experimentos foram realizados com despertadores Tianguan M5188-X e Kansai NC-518A. Ambos vêm da China, têm design idêntico, mas são projetados externamente de forma diferente.

Este relógio já foi revisado várias vezes, mas espero que minha análise também seja interessante para você. Adicionadas descrições e instruções do trabalho.

O estilista foi comprado no ebay.com por 1,38 libras (0,99+0,39 frete), o que equivale a US$ 2,16. No momento da compra, este é o menor preço oferecido.

A entrega demorou cerca de 3 semanas, o conjunto veio em um saco plástico comum, que por sua vez foi embalado em um pequeno saco plástico bolha. Havia um pequeno pedaço de espuma nos terminais do indicador; o restante das peças estava sem qualquer proteção.

Na documentação há apenas uma pequena folha de papel A5 com uma lista de componentes de rádio de um lado e um diagrama de circuito do outro.

1. Diagrama do circuito elétrico, peças utilizadas e princípio de funcionamento



A base ou “coração” do relógio é um microcontrolador CMOS AT89C2051-24PU de 8 bits equipado com uma ROM Flash programável e apagável de 2kb.
Nó gerador de relógio montado conforme o circuito (Fig. 1) e é composto por um ressonador de quartzo Y1, dois capacitores C2 e C3, que juntos formam um circuito oscilatório paralelo.


Ao alterar a capacitância dos capacitores, você pode alterar dentro de pequenos limites a frequência do gerador de clock e, consequentemente, a precisão do clock. A Figura 2 mostra uma variante de um circuito gerador de clock com a capacidade de ajustar o erro do clock.

Nó de redefinição inicial serve para colocar os registros internos do microcontrolador no estado inicial. Serve para fornecer, após conectar a alimentação, a 1 pino do MK um único pulso com duração de pelo menos 1 μs (12 períodos de clock).
Consiste em um circuito RC formado pelo resistor R1 e pelo capacitor C1.

Circuito de entrada consiste nos botões S1 e S2. O software foi projetado para que, ao pressionar qualquer um dos botões uma vez, um único sinal seja ouvido no alto-falante e, ao mantê-lo pressionado, um sinal duplo seja ouvido.

Módulo de exibição montado em um indicador de quatro dígitos e sete segmentos com um cátodo comum DS1 e um conjunto resistivo PR1.
Um conjunto resistivo é um conjunto de resistores em um invólucro:


Parte sonora O circuito é um circuito montado usando um resistor R2 de 10 kOhm, um transistor pnp Q1 SS8550 (atuando como amplificador) ​​e um elemento piezoelétrico LS1.

Nutrição fornecido através do conector J1 com capacitor de suavização C4 conectado em paralelo. Faixa de tensão de alimentação de 3 a 6V.

2. Montagem do construtor

A montagem não causou dificuldades; estava escrito no quadro onde soldar quais peças.

Muitas fotos - a montagem do conjunto de construção está escondida sob o spoiler

Comecei pelo soquete, pois é o único que não é componente de rádio:

O próximo passo foi soldar os resistores. É impossível confundi-los, ambos têm 10 kOhm:


Em seguida instalei na placa, observando a polaridade, um capacitor eletrolítico, um conjunto de resistor (prestando atenção também no primeiro pino) e elementos de um gerador de clock - 2 capacitores e um ressonador de quartzo

O próximo passo é soldar os botões e o capacitor do filtro de potência:

Depois disso, é hora do elemento piezoelétrico sonoro e do transistor. O principal em um transistor é instalá-lo no lado correto e não confundir os terminais:

Por último, soldei o indicador e o conector de alimentação:

Eu o conecto a uma fonte de 5V. Tudo está funcionando!!!


3. Configuração da hora atual, alarmes e sinalização horária.

Depois de ligar a energia, o display fica no modo ("HORAS: MINUTOS") e exibe a hora padrão de 12:59. O sinal sonoro de hora em hora está ativado. Ambos os alarmes estão ativados. O primeiro está previsto para funcionar às 13h01 e o segundo às 13h02.


Cada vez que você pressionar brevemente o botão S2, o display alternará entre os modos (“HORAS: MINUTOS”) e (“MINUTOS: SEGUNDOS”).
Ao pressionar longamente o botão S1, você entra no menu de configurações, que consiste em 9 submenus, designados pelas letras A, B, C, D, E, F, G, H, I. Os submenus são alternados pelo Botão S1, os valores são alterados pelo botão S2. O submenu I é seguido pela saída do menu de configurações.

A: Configurando o relógio atual
Ao pressionar o botão S2, o valor do relógio muda de 0 a 23. Após acertar o relógio, deve-se pressionar S1 para ir ao submenu B.

B: Definir os minutos da hora atual


C: Ligue o bipe de hora em hora
O padrão é LIGADO – um bipe soa a cada hora, das 8h às 20h. Pressionar o botão S2 altera o valor entre ON e OFF. Após definir o valor, deve-se pressionar S1 para ir ao submenu D.

D: Liga/desliga o primeiro alarme
Por padrão, o alarme está LIGADO. Pressionar o botão S2 altera o valor entre ON e OFF. Após definir o valor, deve-se pressionar S1 para ir para o próximo submenu. Se o alarme estiver desligado, os submenus E e F serão ignorados.

E: Acerte o relógio para o primeiro alarme
Ao pressionar o botão S2, o valor do relógio muda de 0 a 23. Após acertar o relógio, deve-se pressionar S1 para ir ao submenu F.

F: Definir os minutos do primeiro alarme
Ao pressionar o botão S2, o valor dos minutos muda de 0 a 59. Após acertar os minutos, deve-se pressionar S1 para ir ao submenu C.

G: Liga/desliga o segundo despertador
Por padrão, o alarme está LIGADO. Pressionar o botão S2 altera o valor entre ON e OFF. Após definir o valor, deve-se pressionar S1 para ir para o próximo submenu. Se o alarme estiver desligado, os submenus H e I serão ignorados e o menu de configurações será encerrado.

H: Configurando o segundo despertador
Ao pressionar o botão S2, o valor do relógio muda de 0 a 23. Após acertar o relógio, deve-se pressionar S1 para ir ao submenu I.

I: Definir os minutos do segundo alarme
Ao pressionar o botão S2, o valor dos minutos muda de 0 a 59. Após acertar os minutos, deve-se pressionar S1 para sair do menu de configurações.

Correção de segundos
No modo (“MINUTES: SECONDS”), você deve manter pressionado o botão S2 para zerar os segundos. A seguir, pressione brevemente o botão S2 para iniciar a contagem dos segundos.

4. Impressões gerais do relógio.

Prós:
+ Preço baixo
+ Fácil montagem, peças mínimas
+ O prazer da automontagem
+ Erro bastante baixo (fiquei alguns segundos atrasado durante o dia)

Desvantagens:
- Não mantém o tempo após desligar
- Falta de qualquer documentação além do diagrama (este artigo resolveu parcialmente esta desvantagem)
- O firmware no microcontrolador está protegido contra leitura

5. Além disso:

1) Nas infinitas extensões da Internet, encontrei instruções para este relógio em inglês e traduzi para o russo. Você pode baixá-lo